Producția culturilor de seră implică o serie de inputuri culturale. Dintre acestea, poate cel mai important este tipul de mediu de cultură utilizat. Din cauza adâncimii relativ mici și a volumului limitat al unui container, mediile de cultură trebuie amendate pentru a asigura proprietățile fizice și chimice adecvate necesare pentru creșterea plantelor.
Solurile de câmp sunt, în general, nesatisfăcătoare pentru producția de plante în containere. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că solurile nu asigură aerarea, drenajul și capacitatea de reținere a apei necesare. Pentru a îmbunătăți această situație au fost dezvoltate mai multe medii de cultură „fără sol”. În cele ce urmează este prezentată o descriere a unora dintre cele mai frecvent utilizate amendamente pentru producția de culturi de seră.
Mușchi de turbă și materiale asemănătoare cu turba
Mușchi de turbă se formează prin acumularea de materiale vegetale în zone slab drenate. Tipul de material vegetal și gradul de descompunere determină în mare măsură valoarea sa pentru utilizarea într-un mediu de cultură. Deși compoziția diferitelor depozite de turbă variază foarte mult, pot fi identificate patru categorii distincte:
Mușchiul hipnaceu – acest tip de turbă este format din resturile parțial descompuse de hyprum, polytrichum și alți mușchi din familia Hypanaceae. Deși se descompune mai rapid decât alte tipuri de turbă, este potrivită pentru utilizarea în medii. Multe dintre depozitele de turbă din nordul Statelor Unite sunt Hypnaceous.
Reed and Sedge – sunt turbe derivate din rămășițele moderat descompuse ale stufului, ierburilor grosiere, sedimentelor, trestiilor și plantelor similare. Aceste materiale cu textură fină sunt, în general, mai puțin acide și conțin relativ puține particule fibroase. Viteza rapidă de descompunere, dimensiunea fină a particulelor și conținutul insuficient de fibre fac ca turbele de stuf și stuf să fie nesatisfăcătoare pentru utilizarea în medii.
Humus sau Muck – constă din resturi descompuse de materiale vegetale fin divizate de origine necunoscută. Humusul conține adesea cantități mari de particule de nămol și argilă, iar atunci când este amestecat cu solul nu îmbunătățește drenajul sau aerisirea. Din cauza vitezei sale rapide de descompunere și a dimensiunii particulelor, humusul este considerat indezirabil pentru utilizarea în mediile de cultură.
Mușchi de Sphagnum – reprezintă rămășițele deshidratate ale unor plante de mlaștină acidă din genul Sphagnum (de exemplu, Spapillosum). Este ușor în greutate și are capacitatea de a absorbi de 10 până la 20 de ori greutatea sa în apă. Acest lucru este atribuit grupurilor mari de celule care rețin apa, caracteristice genului. Mușchiul Sphagnum conține substanțe fungistatice specifice, ceea ce explică capacitatea sa de a inhiba umezirea răsadurilor.
Mușchiul Sphagnum este poate cea mai dezirabilă formă de materie organică pentru prepararea mediilor de cultură. Drenajul și aerisirea sunt îmbunătățite în solurile mai grele, în timp ce reținerea umidității și a nutrienților este sporită în solurile mai ușoare. Germania, Canada și Irlanda sunt principalele regiuni de producție a mușchiului Sphagnum.
Reziduuri de lemn
Reziduurile de lemn constituie o sursă semnificativă de medii de cultură fără sol. Aceste materiale sunt, în general, subproduse ale industriei lemnului și sunt ușor disponibile în cantități mari. Epuizarea azotului de către microorganismele din sol, în timpul procesului de descompunere, este una dintre principalele probleme asociate cu aceste materiale. Cu toate acestea, aplicațiile suplimentare de N în mediile de cultură pot face ca majoritatea reziduurilor de lemn să devină amendamente valoroase.
Mucegai de frunze – arțarul, stejarul și sicomorul se numără printre principalele tipuri de frunze potrivite pentru prepararea mucegaiului de frunze. Straturile de frunze și solul sunt compostate împreună cu cantități mici de compuși azotați timp de aproximativ 12 până la 18 luni. Utilizarea mucegaiului de frunze poate îmbunătăți în mod eficient aerisirea, drenajul și proprietățile de reținere a apei ale unui mediu de cultură. Deși aceste materiale sunt ușor disponibile la costuri reduse, mucegaiul de frunze nu este utilizat pe scară largă în producția de containere.
Rumeguș – specia de copac din care provine rumegușul determină în mare măsură calitatea și valoarea acestuia pentru utilizarea într-un mediu de cultură. Se știe că mai multe rumegușuri, cum ar fi cel de nuc și cel de sequoia necompostat, au efecte fitotoxice directe. Cu toate acestea, raportul C:N al rumegușului este de așa natură încât nu este ușor de descompus. Conținutul ridicat de celuloză și lignină, împreună cu aprovizionarea insuficientă cu N, creează probleme de epuizare care pot restricționa grav creșterea plantelor. Cu toate acestea, aplicațiile suplimentare de azot pot reduce această problemă.
Scoarța – este în principal un produs biologic al industriilor de celuloză, hârtie și placaj. Dimensiunea adecvată a particulelor este obținută prin măcinare cu ciocane și cernere. Astfel se obține un material care este adecvat pentru utilizarea în mediile containerizate. Proprietățile fizice obținute din scoarță de copac sunt similare cu cele ale mușchiului Sphagnum.
Bagasse
Bagasse – este un deșeu bi-produs al industriei zahărului. Acesta poate fi mărunțit și/sau compostat pentru a produce un material care poate crește proprietățile de aerare și drenaj ale mediilor de recipient. Din cauza conținutului său ridicat de zahăr, rezultă o activitate microbiană rapidă după încorporarea bagasei într-un mediu. Acest lucru diminuează durabilitatea și longevitatea bagasei și influențează nivelul de N. Deși bagasa este ușor disponibilă la un cost redus, (de obicei transportul), utilizarea sa este limitată.
Cocoșul de orez
Cocoșul de orez este un biprodus al industriei de măcinare a orezului. Deși sunt extrem de ușoare în greutate, cojile de orez sunt foarte eficiente în îmbunătățirea drenajului. Dimensiunea particulelor și rezistența la descompunere a cojii de orez și a rumegușului sunt foarte asemănătoare. Cu toate acestea, epuizarea N nu este o problemă la fel de serioasă în mediile amendate cu coji de orez.
Câteva alte materiale organice sunt potrivite pentru utilizarea în mediile containerizate. Printre acestea se numără: gunoi de grajd; știuleți de porumb; paie; coji de alune și de nuci pecan. Cu toate acestea, acestea nu constituie surse comerciale majore de amendamente organice.
Sabie
Sabia, o componentă de bază a solului, variază ca dimensiune a particulelor de la 0,05 mm la 2,0 mm în diametru. Nisipurile fine (0,05 mm – 0,25 mm) nu contribuie prea mult la îmbunătățirea proprietăților fizice ale unui mediu de cultură și pot avea ca rezultat un drenaj și o aerare reduse. Particulele de nisip mediu și grosier sunt cele care asigură ajustări optime ale texturii mediului. Deși nisipul este, în general, cel mai puțin costisitor dintre toate amendamentele anorganice, este și cel mai greu. Acest lucru poate duce la costuri de transport prohibitive. Nisipul este un amendament valoros atât pentru mediile de înmormântare, cât și pentru cele de înmulțire.
Perlita
Perlita este un mineral silicios de origine vulcanică. Calitățile folosite în mediile de recipient sunt mai întâi zdrobite și apoi încălzite până când vaporizarea apei combinate o dilată până la o substanță ușor pulverulentă. Luminozitatea și uniformitatea fac ca perlita să fie foarte utilă pentru creșterea aerisirii și a drenajului.
Perlita este foarte prăfuită atunci când este uscată și are tendința de a pluti în partea superioară a unui recipient în timpul irigării. De asemenea, s-a demonstrat că perlita conține niveluri potențial toxice de fluor. Deși costurile sunt moderate, perlita este un amendament eficient pentru mediile de cultură.
Vermiculita
Vermiculita este un mineral micacios produs prin încălzire la aproximativ 745oC. Particulele expandate, sub formă de plăci care se formează au o capacitate foarte mare de reținere a apei și ajută la aerisire și drenaj. Vermiculita are capacități excelente de schimb de ex și de tamponare, precum și capacitatea de a furniza potasiu și magneziu. Cu toate că vermiculita este mai puțin du-rabilă decât nisipul și perlita, proprietățile sale chimice și fizice sunt foarte dorite pentru mediile de cultură în containere.
Argile calcinate
Argilele calcinate se formează prin încălzirea mineralelor argiloase montmorrillonitice la aproximativ 690oC. Particulele formate, asemănătoare ceramicii, sunt de șase ori mai grele decât perlita. Argilele calcinate au o capacitate relativ mare de schimb cationic, precum și de reținere a apei. Acest material este un amendament foarte durabil și util.
Aceste amendamente anorganice ale solului sunt utilizate, în general, pentru a crește numărul de pori mari, pentru a diminua capacitatea de reținere a apei și pentru a îmbunătăți drenajul și aerisirea. Alte materiale, cum ar fi: piatra ponce; cenușa; și pietrișul de mazăre sunt, de asemenea, potrivite pentru această utilizare.
Câteva amendamente sintetice pentru sol sunt produse biologice ale diferitelor companii producătoare de materiale plastice. Altele sunt concepute special pentru a fi utilizate în mediile containerizate. Aceste materiale sunt utilizate frecvent în locul nisipului și al perlitului și au cam aceeași influență asupra proprietăților mediului.
Polistiren expandat
Fulgii de polistiren, un bi-produs al prelucrării polistirenului, sunt foarte rezistenți la descompunere, măresc aerisirea și drenajul,și scad densitatea aparentă. Polistirenul poate fi descompus de temperaturile ridicate și de anumiți agenți chimici de dezinfecție.
Uree formaldehidă
Acest material se prepară prin amestecarea aerului cu o rășină lichidă și lăsarea la răcit. Spumele de uree formaldehidă au o capacitate de reținere a apei mai mare decât polistirenul, dar sunt similare în ceea ce privește influența lor asupra aerisirii și drenajului. Materiile prime sunt ușor de transportat și sunt amendamente foarte eficiente.
Pregătirea mediilor de cultură fără sol
Deși combinațiile de amendamente pot varia, obiectivele de bază în pregătirea unui mediu de cultură sunt asemănătoare. Un program eficient ar trebui să producă un mediu de cultură care să fie:
- poros și bine drenat, dar care să rețină suficientă umiditate pentru a satisface cerințele de apă ale plantelor între irigări;
- relativ sărac în săruri solubile, dar cu o capacitate de schimb adecvată pentru a reține și furniza elementele necesare pentru creșterea plantelor;
- standardizat și uniformizat cu fiecare lot pentru a permite utilizarea unor programe standardizate de fertilizare și irigare pentru fiecare cultură succesivă;
- fără dăunători ai solului; organisme patogene, insecte de sol, nematozi și semințe de buruieni
- stabil din punct de vedere biologic și chimic după pasteurizare; în principal, fără materii organice care eliberează amoniac atunci când este supus tratamentelor termice sau chimice.
Din moment ce nenumărate combinații de amendamente pot produce un mediu de cultură cu aceste caracteristici, este important să se ia în considerare atât optimul economic, cât și cel cultural. Factorii care determină costul unui mediu de cultură includ: transportul, forța de muncă, echipamentul, materialele și manipularea. În multe cazuri, costul amestecării unui mediu de cultură „personalizat” îl depășește pe cel al materialelor preparate în comerț. Acești factori trebuie studiați cu atenție înainte de a lua o decizie.
Mediu de cultură recomandat
Compoziția unui mediu de cultură trebuie să fie determinată în mare măsură de cultura produsă. Cu toate acestea, există unele formulări de medii care pot fi folosite ca bază. În cele ce urmează este prezentată o listă a câtorva dintre cele mai frecvent utilizate amestecuri fără sol:
| Raport volum/volum | Componente |
|---|---|
| 2:1 | Peat, Perlit1 |
| 2:1:1 | Peat, Perlit, Vermiculită |
| 2:1 | Peat, Nisip 3:1 Turbă, nisip |
| 3:1:1 | Turbă, perlit, vermiculită |
| 2:1:1 | Turbă, scoarță, nisip |
| 2: 1:1:1 | |
| 2:1:1 | Peat, Scoarță, Perlit |
| 3:1:1:1 | Peat, Scoarță, Nisip |
| 1. Perlele de spumă pot fi folosite în loc de perlit. | |
.